Entrevista al investigador Morgan Mitchell: «Cataluña tiene la masa crítica científica e industrial para convertirse en un hub cuántico»
Entrevista al investigador del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) Morgan Mitchell, publicada originalmente en la Revista «Universitats i Recerca»
Barcelona, 21/12/2020.
Una reflexión previa: la revolución cuántica no se conjuga en futuro, ya está integrada en muchas facetas de nuestra vida cotidiana. ¿Podría poner algún ejemplo?
Una muestra muy usual es el sistema GPS. Para determinar la ubicación, un receptor GPS (incluidos en los de los teléfonos móviles) compara las señales enviadas desde los satélites que orbitan la Tierra. Cada satélite lleva incorporado un reloj atómico (una de las primeras tecnologías cuánticas). Estos relojes permiten a los satélites enviar sus señales exactamente al mismo tiempo, aunque estén a miles de kilómetros de distancia. Como las señales están sincronizados con mucha precisión, el receptor GPS puede determinar con precisión qué señal tarda más en llegar y, por tanto, la distancia a la que se encuentra cada satélite. De este modo, el receptor GPS sabe su propia posición sobre la superficie de la tierra.
Un segundo ejemplo es la resonancia magnética utilizada en medicina. Esta tecnología utiliza los giros cuánticos nativos que se encuentran en el cuerpo como sensores. Sus señales nos muestran donde se encuentra el agua, la grasa, etc. dentro el cuerpo, permitiendo un mapeado 3D preciso y no invasivo de estructuras como el corazón y el cerebro.
¿Cuál es el origen del proyecto QuantumCAT para fomentar la transferencia tecnológica y la innovación de tecnologías cuánticas (QT) en Cataluña?
La investigación en tecnologías cuánticas en Cataluña tiene una larga historia, con muchos investigadores expertos que trabajan desde el año 2000 o incluso antes. A medida que el interés mundial por las tecnologías cuánticas ha aumentado, esta comunidad ha ido creciendo hasta el punto de incluir socios industriales, volviéndose cada vez más activa en actividades de desarrollo y comercialización. Esto incluye colaboraciones internacionales en investigación y desarrollo, consultoría con agencias gubernamentales de regulación y creación de empresas para introducir productos de investigación en el mercado.
¿Será el desarrollo de las QT será especialmente disruptivo en cuanto a la seguridad y la privacidad de las comunicaciones en la red?
Efectivamente. Ahora nos encontramos en plena transición entre tecnologies pre-cuánticas en temas de seguridad, que se basan en suposiciones sobre lo que se puede y no se puede computar con ordenadores clásicos, hacia un paradigma de seguridad diferente, que da por supuesta la existencia de ordenadores cuánticos, ofreciendo soluciones de seguridad de comunicaciones adecuadas.
¿En qué otros ámbitos identifique mayores potencialidades en la aplicación de las tecnologías cuánticas?
En informática, esperamos ver ordenadores cuánticos capaces de resolver problemas complejos que serían demasiado difíciles de resolver para los ordenadores clásicos. Los ordenadores cuánticos con fines especificas, conocidos como simuladores cuánticos, serán capaces de calcular las propiedades de materiales diferentes, como por ejemplo de materiales superconductores nuevos, y de ayudar a diseñar nuevos productos farmacéuticos. En el ámbito de las comunicaciones, ya tenemos métodos o técnicas de comunicación segura que son future–proof (prueba de futuro), es decir, que independientemente de qué tecnología se invente en el futuro, no podrá descifrar los mensajes que enviamos hoy.
Estas tecnologías se están desarrollando actualmente para el mercado a gran escala. Uno de estos actores industriales es Quside SL, una empresa spin-off del ICFO, y se están formando nuevas empresas en esta área a un ritmo rápido. En cuanto a la detección veremos instrumentos nuevos, capaces de detectar señales de muchos tipos, de manera mucho más rápida y fiable. Por ejemplo, sensores para los campos magnéticos como herramientas de detección de las señales eléctricas enviadas entre diferentes partes del cerebro.
¿Dispone Cataluña de suficiente potencial industrial y de investigación como para convertirse en un hub de tecnologías cuánticas a escala europea?
Cataluña tiene una masa crítica de investigadores y de industria cuántica. A diferencia de las industrias tradicionales, como la textil o la fabricación de automoción, no veremos hubs focalizados en una concentración de infraestructuras tradicionales como las fábricas. Más bien, esperamos ver hubs basados en la agrupación de poder intelectual (en compañías y centros de investigación académica).
¿Cuáles son las claves para agilizar el paso de los descubrimientos realizados en el laboratorio el desarrollo de aplicaciones viables y con potencial de mercado?
Hay muchas cosas que el Gobierno y las instituciones pueden hacer para facilitar la transferencia de tecnología desde el laboratorio hasta las aplicaciones del mercado, incluyendo una financiación específica para las actividades de transferencia de tecnología y para consorcios o hubs académico-industriales como QuantumCAT. Al mismo tiempo, debemos recordar que las tecnologías más transformadoras, el transistor o el láser, surgieron puramente de la investigación. Debemos seguir fomentando la investigación basada en la curiosidad si queremos que continúe el flujo de nuevas ideas.
ICFO figura como entidad coordinadora de la iniciativa, pero QuantumCAT también ha encontrado buena acogida en el tejido de instituciones de investigación e industrial de nuestro país. ¿Con qué miembros cuenta el proyecto?
QuantumCAT Hub reúne diferentes tipos de miembros dentro del hub. Las instituciones que se consideran miembros son organizaciones sin ánimo de lucro y centros de investigación son ICFO-Instituto de Ciencias Fotónicas, Fundación i2CAT, Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2, la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), la Universidad de Barcelona (UB) y el Barcelona Supercomputing Center (BSC-CNS).
Los colaboradores que participan en algunos de los proyectos son el Instituto de Física de Altas Energías (IFAE) y el Centro Nacional de Microelectrónica (CNM-IMB). Finalmente, los miembros asociados, formados por empresas u otras organizaciones, incluyen Cellnex, Everis, GMV, Grupo AIA, Keysight Technologies, KPMG, Qilimanjaro, Quside, Sateliot, SECPhO y Zymvol.
Este proyecto en favor de un hub catalán de QT está alineado con las conclusiones del Pacto Nacional para la Sociedad del Conocimiento?
Se encuentra completamente alineado con este pacto. De hecho, el programa RIS3CAT que da soporte QuantumCAT figura de manera destacada en el Pacto Nacional para la Sociedad de Conocimiento, «Una innovación decidida para una Cataluña con futuro».
¿Disponéis de proyecciones, a medio y largo plazo, que evaluen el impacto científico, económico y laboral que puede suponer que Cataluña se convierta en un hub cuántico?
Toda actividad económica tiene un cierto impacto en su sociedad. No es lo mismo ser un hub de fabricación como Detroit, un hub de finanzas como Londres o Singapur, o un hub de juegos de apuestas como Macao. Los centros tecnológicos suelen disfrutar de un alto nivel de educación y salud entre la población, junto con un fuerte desarrollo económico. Basta con pensar en Silicon Valley en California. Hace 50 años eran principalmente tierras de cultivo, conocidas por ser sede de la Universidad de Stanford. Ahora es donde se encuentran las empresas de más valor económico del mundo.